專利名稱：具有減少空間塵粒附著功效的半導(dǎo)體晶片容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及用于在晶片工藝環(huán)境中載運(yùn)多片半導(dǎo)體晶片的晶片容器的改進(jìn)技術(shù)，尤其涉及一種能夠有效減少成為晶片表面所附著的空間塵粒數(shù)量的晶片容器，而此晶片表面是面對著容器的一面端板或側(cè)壁。
作為已有技術(shù)，集成電路的制造包括在選定區(qū)內(nèi)增加、變換以及去除薄膜的多個(gè)工藝步驟。在晶片工藝中，需要使用晶片容器從一個(gè)晶片工位向另一工位一次輸送多片晶片。集成電路的大多數(shù)晶片工藝程序是在潔凈室中完成的。然而，這不可能完全防止空間塵粒附著到晶片上。
一個(gè)晶片容器通常有一不帶頂蓋的矩形箱狀的結(jié)構(gòu)，并設(shè)有多個(gè)溝槽，使其以預(yù)定的間隔垂直地夾持著多片并列的晶片。
傳統(tǒng)的晶片容器已經(jīng)注意到盡可能容納許多晶片而又不致引起鄰近兩晶片之間的任何碰撞。反之，晶片容器中的最外晶片則被安排在離開相應(yīng)容器前板和后板足夠遠(yuǎn)的地方。這是由于每個(gè)最外晶片的位置對于提高晶片輸送效率來說是無關(guān)緊要的。
以發(fā)布號(hào)No.4-367248披露的日本專利(JP)申請No.3-143523公開了一種用于將載運(yùn)的晶片浸入充滿氫氟酸(HF)的處理槽中的石英晶片容器。此相關(guān)技術(shù)直接解決了晶片露出型容器所產(chǎn)生的問題，這種露出型容器未設(shè)置任何前板與后板(以及同樣的任何側(cè)板)。當(dāng)用氫氟酸處理晶片時(shí)，從容器擇放出微粒并特別聚集在水平設(shè)置的低結(jié)構(gòu)梁桿上。隨后，晶片保留在同一容器中不動(dòng)，經(jīng)凈水清洗。
當(dāng)晶片容器迅速浸入凈水中時(shí)，微粒離開下支撐梁桿的上部并開始向上移向晶片表面。因而，微粒是在其向上移動(dòng)時(shí)趨向于與晶片附著的。
為了減小這種難點(diǎn)，上述日本專利申請3-143523提出，代替下支撐梁桿，設(shè)置一對各具有與晶片同一高度的端板，并安排成與在容器中相互平行被垂直夾持的晶片平行。就是說，細(xì)粒趨向于聚集在前板和后板的上緣上面，因而，當(dāng)容器迅速浸入水中時(shí)，污染物(即微粒)不經(jīng)晶片附近移動(dòng)就迅速到達(dá)水表面。這樣，污染物就能隨水表面一起排放出來。
不用說，上述相關(guān)技術(shù)與在輸送晶片中減少附著在晶片表面上的空間塵粒不相干。
為此本發(fā)明的一項(xiàng)目的是要提供一種能夠達(dá)到有效減少有害空間塵粒附著在晶片上的半導(dǎo)體晶片容器。
本發(fā)明公開了屬于在晶片工藝環(huán)境中供運(yùn)送多片晶片的晶片容器的一個(gè)方面。晶片容器包括在晶片容器內(nèi)相對側(cè)壁相互并行設(shè)置的一對端板。晶片容器還包括支撐多片晶片的晶片支架。晶片支架有兩相互平行的相對側(cè)壁，并沿與一對端面垂直的方向伸展。每一側(cè)壁各有兩個(gè)端部分別緊固在兩個(gè)端板上以構(gòu)成晶片容器。晶片支架有在其內(nèi)面按預(yù)定間隔相互平行設(shè)置并與兩個(gè)端板平行的多個(gè)溝槽。溝槽在相應(yīng)晶片的周邊處向上支撐著半導(dǎo)體晶片。最靠近兩端板之一的一條溝槽與端板之一分離，使得與端板之一相對的晶片表面所附著的空間塵粒減至最小量。
從以下結(jié)合附圖的描述中將會(huì)對本發(fā)明的特征與優(yōu)點(diǎn)更加明顯可見，圖中相似的構(gòu)件或元件用相似的標(biāo)號(hào)標(biāo)注； 其中

圖1為適用于本發(fā)明的晶片容器的示意透視圖；圖2A和2B為圖1晶片容器切斷的前視圖；圖3為圖1晶片容器切斷的平面視圖；圖4為用于討論發(fā)明人實(shí)驗(yàn)的示出圖1晶片容器部分的示意圖；圖5為在圖1晶片容器中形成的各溝槽剖面圖；以及圖6為附著在晶片一個(gè)表面上的空間塵粒數(shù)與前板和鄰近晶片之間距離的關(guān)系曲線圖。
參照圖1-6將對本發(fā)明的一項(xiàng)最佳實(shí)施例進(jìn)行描述。
圖1為晶片容器10的透視圖，在容器中按平行關(guān)系垂直地容放著多片晶片(用12(1)-12(13)描繪)。在此特定情況下晶片容器10裝有十三片晶片。不言而喻，本發(fā)明決不限制晶片容器10所運(yùn)載的晶片數(shù)。
如圖1所示，晶片容器10包括前板和后板(即端板)14和16，它們基本上沿著垂直各晶片表面的方向設(shè)置。這些板面14和16分別設(shè)置有支承部分14a和16a，兩者用于穩(wěn)定容器10。晶片容器10還包括側(cè)板18和20。晶片12(1)-12(13)假設(shè)為被排列成使它們形成集成電路的表面朝向前板14的方向。
圖2A為切開前板14的前視圖。如在圖2A中清楚示出，側(cè)板18和20分別向內(nèi)傾斜。
再回到圖1，側(cè)板18和20各設(shè)有多個(gè)溝槽，用于松動(dòng)地夾持相應(yīng)的晶片12(1)-12(13)。更為特殊的是，側(cè)板18具有溝槽G(1)-G(13)，而另一側(cè)板20則有溝槽G′(1)-G′(13)。在圖1中，為了簡化繪圖作了省略，只以G(1)、G(13)、G′(1)和G′(13)繪出了最外的溝槽。
一對溝槽G(1)和G′(1)支撐著晶片12(1)。這種方法可用于其它成對溝槽分別夾持晶片12(2)-12(13)。溝槽G(1)和G′(1)分別形成在傾斜側(cè)板18和20的內(nèi)側(cè)表面上，它們呈現(xiàn)為圖2中虛線所示的從頂向底伸展的狀態(tài)。其余的溝槽則以類似的狀況形成在側(cè)板18和20上。
上述板面14、16、18和20是由聚兩烯制成的(舉例)并且一般采用注模技術(shù)(舉例)使之相互結(jié)合為整體。
晶片容器10的底部是敞開的，從而如圖2B中所繪示，空氣在前板14和晶片12(1)之間上下流動(dòng)，盡管在相鄰的晶片之間并且還在后板和晶片12(13)之間也有類似的空氣流，然而除圖2B中所示以及在后板與晶片12(13)之間的情況之外，本發(fā)明未牽涉到空氣流的問題。
圖3為圖1中所示晶片容器10移去晶片后切開的平面視圖。也就是，圖3示出在側(cè)板18和20內(nèi)表面上形成的三對溝槽G(1)-G′(1)、G(2)-G′(2)以及G(3)-G′(3)。
發(fā)明人所進(jìn)行如下所述的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)是考慮到圖2B中所表示的空氣流的情況下來確定前板14和鄰近的成對溝槽G(1)及G′(1)之間的最佳距離。最佳距離就是當(dāng)晶片保留在容器10中使在晶片12(1)表面形成的集成電路上所附著的空間塵粒數(shù)量最小的距離。
在實(shí)驗(yàn)中，在前板14的內(nèi)表面和溝槽G(1)(G(1′)的中心之間的距離(在圖4中用L描述)，以1毫米為間隔在2毫米和24毫米之間變化。也就是說，準(zhǔn)備了二十三個(gè)不同L的晶片容器。晶片容器是屬于容納8英寸(約20毫米)直徑和0.725毫米厚度的晶片的型式。實(shí)驗(yàn)中所用晶片容器的每一溝槽具有如圖5所示4毫米(舉例)的寬度和10毫米(舉例)的深度。為了使晶片易于插進(jìn)容器10中，即使在工藝過程中晶片被翹曲也能這樣，每一溝槽必須有超過晶片厚度的足夠?qū)挾取?br> 具有不同L的晶片容器在一個(gè)潔凈環(huán)境中依次進(jìn)行一小時(shí)左右的移動(dòng)，環(huán)境的潔凈度約為每立方厘米10,000顆塵粒，其中的每顆塵粒不超過約25微米，并且室內(nèi)的空氣通過空調(diào)形成約為21℃的溫度和約45％的相對濕度。在每次一個(gè)晶片容器經(jīng)過移動(dòng)一小時(shí)左右之后，用一臺(tái)合適的顯微鏡對晶片12(1)表面上形成的集成電路所附著的空間塵粒數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。
除上述實(shí)驗(yàn)之外，還進(jìn)行了確定最短距離L的檢驗(yàn)，這種最短距離要求容器10在超過一小時(shí)的移動(dòng)中晶片12(1)未與前板14碰撞一次。為了檢驗(yàn)經(jīng)碰撞產(chǎn)生的任何記號(hào)，通過使前板14內(nèi)壁的上部涂漆實(shí)現(xiàn)了此項(xiàng)檢驗(yàn)，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)若距離L＝6毫米之后就沒有發(fā)生碰撞的可能性。上述碰撞檢驗(yàn)是和檢查空間塵粒數(shù)的實(shí)驗(yàn)分開進(jìn)行的。
晶片容器的每一溝槽具有如圖5中所示的剖面。然而，每一溝槽的剖面并非限制于此，例如，每一溝槽可以有拋物線邊緣的剖面、“U”形的剖面(即有一圓拱的底部)等等。精確地說，距離L是溝槽中心與前板14內(nèi)表面之間的距離。然而，即時(shí)發(fā)表的距離L也用于表示溝槽本身與前板14內(nèi)表面之間的距離。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果在圖6中繪成曲線。如圖所示，形成在晶片12(1)表面上的集成電路所附著的空間塵粒數(shù)在約為7毫米的距離處表現(xiàn)出最小值。此L＝7毫米的最佳值大于上述在晶片12(1)和前板14之間無碰撞發(fā)生的最短距離L＝6毫米，這一點(diǎn)是很重要的。
估計(jì)當(dāng)距離L變得比L＝7毫米更窄，通過前板14和晶片12(1)之間的空氣流就變得更快并增加。這樣，在此情況下，大量空氣緩吹晶片的表面，從而使空間塵粒易于附著在面向前板14的晶片表面上。還估計(jì)當(dāng)距離L變得大于7毫米左右時(shí)，在前板14和晶片12(1)之間產(chǎn)發(fā)生一個(gè)更大的空氣間隙，因此空間塵粒的數(shù)量趨于增加。因而，距離L超出7毫米越多，附著到形成在晶片12(1)表面的集成電路上的空間塵粒也會(huì)越多。
在上述實(shí)驗(yàn)中，利用了8英寸直徑的晶片。然而，由此所得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠適用于那些直徑大于8英寸的晶片。也就是說，在晶片和前板14之間的空氣流速可以與晶片面積成正比地增加。因而，借助于舉例，倘將本發(fā)明適用于12英寸直徑的晶片，則按12英寸晶片的表面積為8英寸晶片的2.25倍估計(jì)，最佳距離L約為15毫米。若是12英寸直徑晶片的厚度正比于8英寸直徑晶片的厚度對直徑比，12英寸直徑晶片的厚度則在1.09毫米左右。這意味著12英寸直徑晶片充分寬松地支撐在上述4毫米寬度的溝槽中。
最后，當(dāng)所用的給定晶片直徑為D英寸時(shí)，可用下式表示最佳距離L。
最佳距離L＝7×[(D/2)2/16]以上描述了前板14和晶片12(1)之間的距離。然而，同樣的討論適用于晶片12(13)和后板16之間的最佳距離，盡管形成在晶片12(13)表面的集成電路不是面向后板16的。
必須認(rèn)識(shí)到以上的描述并非本發(fā)明的唯一說明，那些熟練的技術(shù)人員都能在不脫離其范圍的情況下作出各種變更和修改。因而，本發(fā)明包含著所有這類更換、修改和變動(dòng)，它只受所附權(quán)利要求范圍的限制。
權(quán)利要求
1.一種用于在一晶片工藝環(huán)境中輸送多片晶片的改進(jìn)的晶片容器，所述晶片容器包括在所述晶片容器對邊相互平行設(shè)置的一對端板；用于支撐所述多片晶片的晶片支撐裝置，所述晶片支撐裝置有兩個(gè)相互平行的相對側(cè)壁并沿與所述一對端板垂直的方向伸展，每一所述側(cè)壁各有兩個(gè)端部分別固接到兩個(gè)端板上構(gòu)成所述的晶片容器，所述晶片支撐裝置有在其內(nèi)表面上按預(yù)定間隔設(shè)置的相互平行并與所述兩個(gè)端板平行的多個(gè)溝槽，所述多個(gè)溝槽在半導(dǎo)體晶片的邊緣處向上支撐著相應(yīng)的晶片，其中的改進(jìn)包括最靠近所述兩個(gè)端板之一的一個(gè)溝槽是與所述端板的所述之一分離以使面對所述的所述端板的晶片表面所附著的空間塵粒數(shù)減至最小。
2.如權(quán)利要求1所述的一種晶片容器，其中所述晶片容器有一向環(huán)境敞開的底部，如此使空氣基本上沿垂直方向流過所述晶片容器。
3.如權(quán)利要求2所述的一種晶片容器，其中所述一個(gè)溝槽與所述端板之一分開的距離Lop表示為Lop＝7×[(D/2)2/16]其中D為每一所述晶片的直徑。
全文摘要
公開了一種在晶片工藝環(huán)境中輸送多片晶片的晶片容器,它包括在其對邊相互平行設(shè)置的一對端板。晶片容器還包括供支撐多片晶片的支架。晶片支架有相互平行的兩個(gè)相對側(cè)壁并沿垂直于成對端板的方向伸展。每一側(cè)壁有兩個(gè)端部分別固接到兩個(gè)端板上以構(gòu)成晶片容器。晶片支架有在其內(nèi)表面上按預(yù)定間隔設(shè)置的相互平行并與兩個(gè)端板平行的多個(gè)溝槽,用以在其周邊向上支撐半導(dǎo)體晶片。最靠近兩個(gè)端板之一的一溝槽與該端板分開使面對端板的晶片表面附著的空間塵粒最少。
文檔編號(hào)H01L21/67GK1181621SQ97100508
公開日1998年5月13日 申請日期1997年1月23日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月23日
發(fā)明者小柳拓哉 申請人:日本電氣株式會(huì)社